Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng dệt

Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng dệt

TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HCM

Lời Nói Đầu

Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Trường Cao Đẳng Điện Lực và đặc biệt là thầy NguyễnHữu Khoa đã hướng dẫn tận tình để nhóm 2 hoàn thành tốt đồ án môn Cung Cấp Điện Tp.HCM ngày 09 tháng 04 năm 2012

_

Nhận Xét

_

-STT Họ và Tên MSSV Điểm 1 Trần Ngọc Ngoan 21

2 Nguyễn Hoàng Phúc 45

3 Huỳnh Xuân Phương 48

Đề tài (đề 02): Thiết kế cung cấp điện cho Phân xưởng dệt

3 Tính toán ngắn mạch (1 pha, 3 pha)

4 Chọn và kiểm tra các thiết bị phân phối và bảo vệ: chọn và kiểm tra thiết bị, thiết bịbảo vệ, đo lường

5 Tính toán bù công suất phản kháng: xác định công suất bù, phân bố các thiết bị bù,đánh giá hiệu quả, lựa chọn sơ đồ nguyên lý tự động điều chỉnh công suất phảnkháng

6 Tính toán nối đất: phương thức nối đất, số lượng điện cực nối đất, kiểm tra ổn địnhnhiệt

7 Phân tích kinh tế - tài chính: xác định tổng mức đầu tư, phân tích tài chính – kinh tế

B Số liệu ban đầu:

4

MỤC LỤC

Trang

A PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XĐ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 3

A.1 Phân chia nhóm phụ tải 3

A.2 Xác định phụ tải tính toán 6

B TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 13

C BÙ CÔNG SUẤT VÀ CHỌN MBA CHO PHÂN XƯỞNG 16

D CHỌN DÂY CHO TỦ PPC VÀ TỦ ĐỘNG LỰC 18

D.1 Chọn dây từ MBA đến TPPC 18

D.2 Chọn dây từ TPPC đến TĐL 1 18

D.3 Chọn dây từ TPPC đến TĐL 2 18

D.4 Chọn dây từ TPPC đến TĐL 3 18

D.5 Chọn dây từ TPPC đến TĐL 4 19

D.6 Chọn dây từ TPPC đến TĐL 5 19

D.7 Chọn dây từ TPPC đến TĐL 6 19

D.8 Chọn dây từ TPPC đến TĐL 7 19

D.9 Chọn dây từ TPPC đến TĐL 8 20

D.10 Chọn dây từ TĐL đến các thiết bị 20

E TÍNH SỤT ÁP VÀ NGẮN MẠCH 24

E.1 TÍNH SỤT ÁP 24

1 Sụt áp từ MBA đến TPPC 24

2 Sụt áp từ TPPC – TĐL – Thiết bị 24

2.1 Sụt áp từ TPPC – TĐL1 – các thiết bị nhóm 1 24

2.2 Sụt áp từ TPPC – TĐL2 – các thiết bị nhóm 2 26

2.3 Sụt áp từ TPPC – TĐL3 – các thiết bị nhóm 3 26

2.4 Sụt áp từ TPPC – TĐL4 – các thiết bị nhóm 4 27

2.5 Sụt áp từ TPPC – TĐL5 – các thiết bị nhóm 5 27

2.6 Sụt áp từ TPPC – TĐL6 – các thiết bị nhóm 6 27

2.7 Sụt áp từ TPPC – TĐL7 – các thiết bị nhóm 7 28

2.8 Sụt áp từ TPPC – TĐL8 – các thiết bị nhóm 8 28

E.2 TÍNH NGẮN MẠCH VÀ CHỌN CB 30

1 Ngắn mạch tại TPPC 30

2 Ngắn mạch tại các TĐL 30

3 Ngắn mạch tại các thiết bị 37

F TÍNH TOÁN AN TÒAN 44

_

F.1 Các khái niệm cơ bản 44F.2 Các biện pháp bảo vệ 44F.3 Thiết kế bảo vệ an toàn 44

_

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

CHO PHÂN XƯỞNG DỆT

Kích thước: Dài x Rộng = 100m x 60m

A PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

A.1 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI

Mục đích: Ta xác định tâm phụ tải để đặt tủ động lực (hoặc tủ phân phối) ở tâm

phụ tải nhằm cung ấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ, chi phí hợp lý Tuy nhiên vị trí đặt tủ còn phụ thuộc vào yếu tố mỹ quan, thuận tiện thao tác…

Nhóm 1

Tâm phụ tải được tính theo công thức:

Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 1 về tọa độ:

Nhóm 2

(m)

Y(m)

Tâm phụ tải được tính theo công thức:

Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 3 về tọa độ:

Tâm phụ tải được tính theo công thức:

Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 4 về tọa độ:

Tâm phụ tải được tính theo công thức:

Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 5 về tọa độ:

Tâm phụ tải được tính theo công thức:

Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 6 về tọa độ:

Tâm phụ tải được tính theo công thức:

Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 7 về tọa độ:

Tâm phụ tải được tính theo công thức:

Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 8 về tọa độ:

A2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Nhóm 1

Cấp Điện ta sẽ chọn được hệ số Kmax theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số thiết bị hiệu quả nhq

 Công suất tác dụng trung bình:

 Dòng điện tính toán của nhóm:

 Dòng định mức của thiết bị:

Chọn Iđmmax = 37.984 (A)

=> Ikđmax = Kmm.Iđmmax = 189.92 (A)(Chọn Kmm = 5 vì Pđm < 40 kW)

=> Iđn = Ikđmax + Itt – Ksd Iđmmax = 189.92 + 83.834– 0.49137.984 = 255.104 (A)

Nhóm 2

(m)

Y(m)

Cấp Điện ta sẽ chọn được hệ số Kmax theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số thiết bị hiệu quả nhq

 Công suất tác dụng trung bình:

Nhóm 3

(m)

Y(m)

Cấp Điện ta sẽ chọn được hệ số Kmax theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số thiết bị hiệu quả nhq

 Công suất tác dụng trung bình:

 Dựa vào bảng A.2 sách Hướng Dẫn ĐAMH Thiết Kế Cung Cấp Điện ta sẽ chọn được hệ số Kmax theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số thiết bị hiệu quả

Điện ta sẽ chọn được hệ số Kmax theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số thiết bị hiệu quả

 Công suất tác dụng trung bình:

 Hệ số sử dụng và hệ số công suất của nhóm thiết bị 6

Điện ta sẽ chọn được hệ số Kmax theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số thiết bị hiệu quả

đmi 1

 Hệ số sử dụng và hệ số công suất của nhóm thiết bị 7

Điện ta sẽ chọn được hệ số Kmax theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số thiết bị hiệu quả

=> Ikđmax = Kmm.Iđmmax = 145.6 (A) (Chọn Kmm = 5 vì Pđm < 40 kW)

97.14 23.46

Điện ta sẽ chọn được hệ số Kmax theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số thiết bị hiệu quả

=> Ikđmax = Kmm.Iđmmax = 145.6 (A) (Chọn Kmm = 5 vì

B TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

Ta chia diện tích cả phân xưởng thành 8 nhóm chiếu sáng, tương ứng với 8 tủ chiếu sáng Mỗi nhóm chiếu sáng tương ứng một phần diện tích như nhau: 30 x 25 (m2)

B.1 Tính chiếu sáng cho nhóm 1

1 Kích thước: Chiều dài: a = 30 m; Chiều rộng: b = 25 m

Chiều cao: H = 4m; Diện tích: S = 750 m2

2 Màu sơn: Trần: trắng Hệ số phản xạ trần: tr= 0.75

Tường: vàng nhạt Hệ số phản xa tường:tg= 0.50Sàn: xanh sậm Hệ số phản xạ sàn: lv= 0.20

3 Độ rọi yêu cầu: Etc = 300(lx)

4 Chọn hệ chiếu sáng: chung đều.

5 Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm = 2900 - 42000K

6 Chọn bóng đèn: Loại: đèn huỳnh quang màu trắng universel Tm = 40000K

Chọn hệ số suy giảm quang thông:   1 0.8

Chọn hệ số suy giảm do bám bụi:   2 0.9

11.Tỷ số treo: ' 0

' tt

h j

15.Kiểm tra sai số quang thông:

B.2 Tính chiếu sáng cho nhóm 2

18.Kích thước: Chiều dài: a = 30 m; Chiều rộng: b = 25 m

Chiều cao: H = 4m; Diện tích: S = 750 m2

19.Màu sơn: Trần: trắng Hệ số phản xạ trần: tr= 0.75

Tường: vàng nhạt Hệ số phản xa tường:tg= 0.50Sàn: xanh sậm Hệ số phản xạ sàn: lv= 0.20

20.Độ rọi yêu cầu: Etc = 300(lx)

21.Chọn hệ chiếu sáng: chung đều.

22.Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm = 2900 - 42000K

23.Chọn bóng đèn: Loại: đèn huỳnh quang màu trắng universel Tm = 40000K

Chọn hệ số suy giảm quang thông:   1 0.8

Chọn hệ số suy giảm do bám bụi:   2 0.9

28.Tỷ số treo: ' 0

' tt

h j

33. Kiềm tra độ rọi trung bình trên bề

=> Công suất tác dụng chiếu sáng Pcspx = 72640 =46080(W)

=> Công suất của ballats = 20% Pcspx = 20% 46080 = 9216 (W)

=> Công suất tác dụng chiếu sáng bao gồm công suất ballats

C TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT CHO PHÂN XƯỞNG

VÀ CHỌN MBA PHÂN XƯỞNG

Xác định công suất của tủ phân phối chính:

Theo tiêu chuẩn IEC 439 hệ số đồng thời được chọn Kđt = 0.9 khi số tủ phân phối

ít hơn hoặc bằng 3 (sách HD thiết kế lắp đặt điện trang B35)

P S

Chọn cos sau khi bù là 0.95 => tg 0.33

=> Công suất máy bù cần thiết là:

QcS’

=>

3 2

D CHỌN DÂY CHO TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐÔNG LỰC

D.1 CHỌN DÂY TỪ MBA ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH

K2 = 0.75 vì xem như có 5 cáp 3 pha đặt trong hàng

K3 = 1 tương ứng nhiệt độ môi trường là 300C

max 1913.351

2551.135( ) 0.75

lv cp

I

K

=> Chọn dây có tiết diện F = 300mm2, Icp = 565 (A)

D.2 CHỌN DÂY TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC 1

Ilvmax = Ittnhóm = 83.834 (A)

0.84

lv cp

=> Chọn dây 3G15 có tiết diện F = 15mm2, Icp =113 (A)

D.3 CHỌN DÂY TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC 2

Ilvmax = Ittnhóm = 472.4(A)

0.672

lv cp

=> Chọn dây có tiết diện F = 240mm2, Icp = 501 (A)

D.4 CHỌN DÂY TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC 3

Ilvmax = Ittnhóm = 472.4(A)

_

Điều kiện chọn dây: max tt 472.4

0.672

lv cp

=> Chọn dây có tiết diện F = 240mm2, Icp = 501 (A)

D.5 CHỌN DÂY TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC 4

Ilvmax = Ittnhóm = 413.155 (A)

0.672

lv cp

=> Chọn dây có tiết diện F = 185mm2, Icp = 343 (A)

D.6 CHỌN DÂY TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC 5

Ilvmax = Ittnhóm = 413.155 (A)

0.672

lv cp

=> Chọn dây có tiết diện F = 185mm2, Icp = 343 (A)

D.7.CHỌN DÂY TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC 6

Ilvmax = Ittnhóm = 418.447 (A)

0.672

lv cp

K6 = 1.05 tính chất đất ẩm.

K7 = 1 tương ứng nhiệt độ đất là 200C

=> Chọn dây có tiết diện F = 185mm2, Icp = 343 (A)

D.8.CHỌN DÂY TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC 7

Ilvmax = Ittnhóm = 469.945(A)

0.672

lv cp

=> Chọn dây có tiết diện F = 150mm2, Icp = 387 (A)

D.9 CHỌN DÂY TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC 8

Ilvmax = Ittnhóm = 538.87 (A)

0.672

lv cp

I I K

I I K

I I K

I I K

I I K

=> Chọn dây 3G2.5 có tiết diện F = 2.5mm2, Icp = 41 (A)

I I K

I I K

I I K

I I K

I I K

I I K

I I K

I I K

Cách đi dây: chôn trong đất Chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC do Lens chế tạo

Hệ số hiệu chỉnh: K = K4 K5 K6 K7 = 0.811.051 = 0.84

_

K4 = 0.8 cáp lắp trong ống

K5 = 1 vì chỉ có 1cáp 3 pha

K6 = 1.05 tính chất đất ẩm

K7 = 1 tương ứng nhiệt độ đất là 200C

=> Chọn dây 3G 2.5 có tiết diện F = 2.5 mm2, Icp = 41 (A)

BẢNG TỔNG KẾT CHỌN DÂY KHI CHƯA XÉT SỤT ÁP

Phân đoạn Số dây x Mã dây R pha (ohm/m) I chophép (A)

Chế độ làm việc bình thường:

1 2 3

U

   ( (83.8341.150.0230.59) + (37.984.610.0150.6 ) ) = 5.02 (V)

=> Dây dẫn đã chọn đạt yêu cầu.

BẢNG TỔNG KẾT CHỌN DÂY SAU KHI XÉT SỤT ÁP

Phân đoạn Số dây x Mã dây R pha (ohm/m) I chophép (A)

E.2.TÍNH NGẮN MẠCH

Tính ngắn mạch tại tủ phân phối chính

Ta đã chọn MBA có: SđmMBA = 1250 kVA

Z

Z   = 3.4710-3 () Chọn chiều dài dây từ MBA đến TPPC khoảng 10m

X0 = 0.08 (/ km) vì tiết diện dây F  35 mm2

U I

I’cpdd = k.Icpdd = 0.82  565 5 = 2316.8 (A)

Ilvmax  Ir I’cpdd  Ilvmax  Kr IđmCB I’cpdd

Chọn chiều dài dây từ TPPC đến tủ động lực 1 khoảng 23m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F  35 mm2

=> 2 2

Z  R X = 26.4510-3()(3)

U I

0

cpdd lv

r

I I

I k I

cpdd lv

r

I I

Chọn chiều dài dây từ TPPC đến tủ động lực 2 khoảng 41m

X0 = 0.08 (/ km) vì tiết diện dây F > 35 mm2

U I

= 37.6 (kA)Chọn CB:

0

cpdd lv

r

I I

cpdd lv

r

I I

Chọn chiều dài dây từ TPPC đến tủ động lực 3 khoảng 62m

X0 = 0.08 (/ km) vì tiết diện dây F > 50 mm2

U I

cpdd lv

r

I I

I k I

cpdd lv

r

I I

Chọn chiều dài dây từ TPPC đến tủ động lực 4 khoảng 83m

X0 = 0.08 (/ km) vì tiết diện dây F > 50 mm2

U I

cpdd lv

r

I I

I k I

cpdd lv

r

I I

Chọn chiều dài dây từ TPPC đến tủ động lực 4 khoảng 88m

X0 = 0.08 (/ km) vì tiết diện dây F > 50 mm2

U I

cpdd lv

r

I I

Chọn chiều dài dây từ TPPC đến tủ động lực 6 khoảng 109m

X0 = 0.08 (/ km) vì tiết diện dây F > 50 mm2

U I

0

cpdd lv

r

I I

 

_

cpdd lv

r

I I

Chọn chiều dài dây từ TPPC đến tủ động lực 7 khoảng 129m

X0 = 0.08 (/ km) vì tiết diện dây F > 50 mm2

U I

0

cpdd lv

r

I I

I k I



, max

cpdd lv

r

I I

Chọn chiều dài dây từ TPPC đến tủ động lực 8 khoảng 146.4m

X0 = 0.08 (/ km) vì tiết diện dây F > 50 mm2

U I

0

cpdd lv

r

I I

cpdd lv

r

I I

 I r=1.080.7800=604.8 (A)

Ta có: I m k mI r ( đối với tủ động lực k m=4)

 I m= 4604.8 =2419.2(A)

Tính ngắn mạch tại thiết bị 1 của nhóm 1

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 1 đến thiết bị 1 cùa nhóm 1 khoảng 11m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 35 mm2

U I

Tính ngắn mạch tại thiết bị 2 của nhóm 1

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 1 đến thiết bị 2 cùa nhóm 1 khoảng 15m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

Tính ngắn mạch tại thiết bị 3 của nhóm 1

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 1 đến thiết bị 3 cùa nhóm 1 khoảng 19m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

Tính ngắn mạch tại thiết bị 4 của nhóm 1

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 1 đến thiết bị 4 cùa nhóm 1 khoảng 11m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

Tính ngắn mạch tại thiết bị 5 của nhóm 1

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 1 đến thiết bị 5 cùa nhóm 1 khoảng 15m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

Tính ngắn mạch tại thiết bị 6 của nhóm 1

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 1 đến thiết bị 6 cùa nhóm 1 khoảng 19m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

Tính ngắn mạch tại thiết bị 11 của nhóm 2

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 2 đến thiết bị 11 gần nhất cùa nhóm 2 khoảng 7m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

I k I

   

 k m 2.31

 k m 2.5

 I m 157.5(A)

Tính ngắn mạch tại thiết bị 12 của nhóm 3

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 3 đến thiết bị 12 gần nhất cùa nhóm 3 khoảng 7m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

I k I

   

 k m 2.31

 k m 2.5

 I m 157.5(A)

Tính ngắn mạch tại thiết bị 10 của nhóm 4

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 4 đến thiết bị 10 gần nhất cùa nhóm 4 khoảng 7m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

I k I

Tính ngắn mạch tại thiết bị 7 của nhóm 5

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 5 đến thiết bị 7 gần nhất cùa nhóm 5 khoảng 7m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

I k I

   

 k m 1.62

 k m 2

 I m 126(A)

Tính ngắn mạch tại thiết bị 8 của nhóm 6

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 6 đến thiết bị 8 gần nhất cùa nhóm 6 khoảng 7m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

I k I

   

 k m 1.62

 k m 2

 I m 126(A)

Tính ngắn mạch tại thiết bị 13 của nhóm 7

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 7 đến thiết bị 13 gần nhất cùa nhóm 7 khoảng 10m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

I k I

   

 k m 2.31

 k m 2.5

_

 I m 157.5(A)

Tính ngắn mạch tại thiết bị 13 của nhóm 8

Chọn chiều dài dây từ tủ động lực 8 đến thiết bị 13 gần nhất cùa nhóm 8 khoảng 7m

X0 = 0 (/ km) vì tiết diện dây F < 50 mm2

U I

I k I

   

 k m 2.31

 k m 2.5  I m 157.5(A)

F TÍNH TOÁN AN TOÀN

Thiết kế mạng cung cấp điện gắn liền với việc thực hiện các biện pháp an toàn bảo

vệ người chống điện giật do chạm điện gián tiếp hoặc trực tiếp

_

F.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

F.1.1 Hiện tượng điện giật

jDo tiếp xúc với điên áp, con người có thể chịu một dòng điện nào đó đi qua người (Ingười) Nếu trị số Ingười đủ lớn và thời gian tồn tại đủ lâu người có thể bị tử vong.Dòng điện qua người sẽ gây nên các tác hại về mặt sinh học đối với cơ thể con người như: co giật, phỏng, rối loạn hệ hô hấp, rối loạn hệ thần kinh, ngừng nhịp tim dẫn đến

F.1.3 Chạm điện gián tiếp

Khi có hiện tượng chạm vỏ thiết bị điện hoặc có dòng điện rò trong đất, trong sàn nhà, tường,… con người sẽ tiếp xúc với điện áp thông qua đất, sàn tường, vỏ thiết bị,…bị nhiễm điện

F.1.4 Điên áp tiếp xúc cho phép

Là giá trị điện áp giới hạn mà người tiếp xúc sẽ không bị nguy hiểm đến tính mạng

Ucho phép (V) Việt NamAC DC ACIECDC ACLiên XôDC ACĐứcDC ACMỹDC

F.2.1 Bảo vệ chống dhạm điện trực tiếp

Sử dụng các pầhn dẫn điện có điện trở cách điện đúng theo cấp điện áp yêu cầuLắp đặt các phần mang điện trên cao, ngoài tầm với hoặc che chắn tránh người

Ngoài ra IEC và một số nước có qui định bắt buộc sử dụng biện pháp bảo vệ phụ như thiết bị chống rò RCD ở các nơi có nguy cơ chạm điện đối với các thiết bị điện di động

_